关于除湿干燥的核心机制
除湿干燥与常规干燥在基本原理和干燥本质方面并无二致,两者均依赖于木材干燥室内热空气与待干燥木材之间的对流热交换过程。热空气通过加热木材,同时吸收木材中蒸发出来的水分。这两种干燥方式的主要区别在于空气去湿方法的不同。

在常规干燥过程中,通常通过向大气排放湿气的方式来降低干燥窑室内干燥介质的相对湿度。具体来说,常规干燥窑需要根据干燥工艺的要求,定期从干燥室的排气道排出部分湿度较高的热空气,并从吸气道吸入等量的外界冷空气。这种开放式空气循环方式存在显著的热量损失。相比之下,除湿干燥主要利用空调制冷技术的原理,通过使空气中的水分冷凝来降低干燥室内空气的湿度。在除湿干燥系统中,空气在干燥室与除湿机之间形成封闭式循环,基本不与外界进行气体交换。除湿干燥机的工作原理示意图如下。
除湿机的核心组件包括压缩机、蒸发器、膨胀阀和冷凝器。蒸发器的作用类似于空调系统的室内机(或空调的冷冻室),其内部制冷剂吸收来自干燥室内的湿热空气的热量,使空气冷却并析出水分,从而降低空气的温度和相对湿度。在蒸发器中,制冷剂因吸收热量而由液体转变为气体,经过压缩机加压后送至冷凝器(也称为热交换器)。冷凝器的作用类似于空调室外机的散热器(或冰箱背面的散热器)。然而,空调室外机散热器内部的高压制冷剂是通过外界大气进行冷却,使其从气体转变为高压液体,并将热量散发到室外机周围的空气中。除湿机中的冷凝器则依靠来自蒸发器的干冷空气进行冷却,冷凝器内的制冷剂释放热量后使空气被加热并转变为热风,再送回干燥室用于加热木材。膨胀阀的作用在于使制冷剂的压力从高压降至低压,以便其能够重新进入蒸发器内吸热,进入下一个制冷循环。
当除湿机运行时,制冷剂仅作为热量传递的媒介物质。在除湿蒸发器处,制冷剂吸收湿热空气的热量并使空气变得干燥(湿度降低),然后在冷凝器处释放先前在蒸发器内吸收的热量(以及压缩机做功转换的热能),使空气温度升高。
由于除湿机能够回收干燥室空气排湿时释放的热量,因此它是一种节能型干燥设备。与常规干燥相比,除湿机的节能效率可达40%~70%。
除湿干燥也可称为热泵干燥,其原理类似于水泵将水从低水位抽至高水位的过程。热泵依靠制冷工质在低温下吸热,经过压缩机在高温下释放热量,空气经过热泵处理后温度得到提升,即提高了热能的品质。
以上为热泵的工作原理示意图,假设热泵从低温空气中吸收了3KW的热能,热泵压缩机消耗1KW的热能,就能向干燥室(或取暖空间)提供含有4KW热能的高温空气。